【优化方案】浙江省高考物理总复习 第2章 实验三探究求合力的方法课件 大纲人教.ppt

实验三实验三探究求合力的方法探究求合力的方法 过程分析导引过程分析导引实验典例精析实验典例精析实实验验三三探探究究求求合合力力的的方方法法知识要点归纳知识要点归纳知能优化演练知能优化演练知识要点归纳知识要点归纳实验实验目的目的1学会用学会用弹弹簧簧测测力力计计和和细线测细线测出力的大小出力的大小和方向和方向2运用力的运用力的图图示法探究求合力的方法示法探究求合力的方法实验实验原理原理一个力一个力F的作用效果与两个共点力的作用效果与两个共点力F1和和F2的共同作的共同作用效果都是把橡皮条拉伸到某点，所以用效果都是把橡皮条拉伸到某点，所以F为为F1和和F2的合力作出的合力作出F的的图图示，再根据平行四示，再根据平行四边边形定形定则则作作出出F1和和F2的合力的合力F的的图图示，比示，比较较F和和F是否大小相等，是否大小相等，方向相同如果在方向相同如果在误误差范差范围围内，内，F和和F相同，那么相同，那么力的平行四力的平行四边边形定形定则则就正确就正确实验实验器材器材方木板、白方木板、白纸纸，弹弹簧簧测测力力计计即即弹弹簧秤簧秤(两只两只)、三、三角板、刻度尺、角板、刻度尺、图钉图钉(几个几个)、细细芯芯铅铅笔、橡皮条、笔、橡皮条、细绳细绳套套(两个两个)弹弹簧簧测测力力计测计测力原理是根据胡克定律，其适用范力原理是根据胡克定律，其适用范围围是在是在弹弹性限度内，刻度是性限度内，刻度是05N，分度，分度值值是是0.1N，它的拉杆和，它的拉杆和钩钩的的质质量量较较大，且零点是在大，且零点是在竖竖直直情况下校准的，因此水平使用情况下校准的，因此水平使用时时要重新要重新调调零点零点弹弹簧簧测测力力计计的伸的伸长长方向要和所方向要和所测测拉力方向一致，拉力方向一致，弹弹簧簧测测力力计计、指、指针针、拉杆都不要与刻度板和刻度、拉杆都不要与刻度板和刻度板末端的限位卡板末端的限位卡发发生摩擦生摩擦过程分析导引过程分析导引一、一、实验实验步步骤骤1用用图钉图钉把白把白纸钉纸钉在水平桌面的方木板上在水平桌面的方木板上2用用图钉图钉把橡皮条的一端固定在把橡皮条的一端固定在A点，橡皮条点，橡皮条的另一端拴上两个的另一端拴上两个细绳细绳套套图图2513用两只用两只弹弹簧簧测测力力计计分分别钩别钩住住细绳细绳套，互成角度套，互成角度拉橡皮条，将拉橡皮条，将结结点拉到某一位置点拉到某一位置O，如，如图图251，记录记录两两弹弹簧簧测测力力计计的的读读数，用数，用铅铅笔描下笔描下O点的位点的位置及此置及此时时两条两条细绳细绳套的方向套的方向4用用铅铅笔和刻度尺从笔和刻度尺从结结点点O沿两条沿两条细绳细绳方向画直方向画直线线，按，按选选定的定的标标度作出度作出这这两只两只弹弹簧簧测测力力计计的的读读数数F1、F2的的图图示，并以示，并以F1和和F2为邻边为邻边用刻度尺和三角用刻度尺和三角板作平行四板作平行四边边形，形，过过O点画平行四点画平行四边边形的形的对对角角线线，即即为为合力合力F的的图图示示5只用一只只用一只弹弹簧簧测测力力计钩计钩住住细绳细绳套，把橡皮条的套，把橡皮条的结结点拉到同点拉到同样样位置位置O，记记下下弹弹簧簧测测力力计计的的读读数和数和细细绳绳的方向，用刻度尺从的方向，用刻度尺从O点按点按选选定的定的标标度沿度沿记录记录的的方向作出方向作出这这只只弹弹簧簧测测力力计计的拉力的拉力F的的图图示示6比比较较一下力一下力F与用平行四与用平行四边边形定形定则则求出的合求出的合力力F的大小和方向的大小和方向7改改变变两个力两个力F1、F2的大小和的大小和夹夹角，重复角，重复实验实验两两次次二、二、弹弹簧秤的簧秤的选选用用1弹弹簧簧测测力力计计的的选选取方法是：将两只取方法是：将两只弹弹簧簧测测力力计调计调零后互零后互钩钩水平水平对对拉，若两只拉，若两只弹弹簧簧测测力力计计在在对对拉拉过过程中，程中，读读数相同，数相同，则则可可选选；若；若读读数不同，数不同，应应另另换换，直至相同，直至相同为为止止2弹弹簧簧测测力力计计不能在超出它的不能在超出它的测测量范量范围围的情况的情况下使用下使用3.使用前要使用前要检查检查指指针针是否指在零刻度是否指在零刻度线线上，否上，否则则应应校正零位校正零位(无法校正的要无法校正的要记录记录下零下零误误差差)4被被测测力的方向力的方向应应与与弹弹簧簧测测力力计轴线计轴线方向一致，方向一致，拉拉动时弹动时弹簧不可与外壳相碰或摩擦簧不可与外壳相碰或摩擦5读读数数时应时应正正对对、平、平视视刻度刻度三、三、实验误实验误差分析差分析1弹弹簧簧测测力力计计使用前没使用前没调调零会造成系零会造成系统误统误差差2使用中，使用中，弹弹簧簧测测力力计计的的弹弹簧和外壳之簧和外壳之间间、指、指针针和外壳之和外壳之间间或或弹弹簧簧测测力力计计外壳和外壳和纸纸面之面之间间有有摩擦力存在会造成系摩擦力存在会造成系统误统误差差3两次两次测测量拉力量拉力时时，橡皮条的，橡皮条的结结点点O没有拉到没有拉到同一点会造成偶然同一点会造成偶然误误差差4读读数数时时眼睛一定要正眼睛一定要正视视，要按有效数字正确，要按有效数字正确读读数和数和记录记录，两力的，两力的对边对边一定要平行，否一定要平行，否则则会会造成造成误误差差5在在应应用平行四用平行四边边形定形定则则作作图时图时，F1、F2及合及合力力F作作图图不准确不准确四、注意事四、注意事项项1不要直接以橡皮条端点不要直接以橡皮条端点为结为结点，可拴一短点，可拴一短细细绳连绳连两两细绳细绳套，以三套，以三绳绳交点交点为结为结点，点，应应使使结结点点小些，以便准确地小些，以便准确地记录结记录结点点O的位置的位置2在同一次在同一次实验实验中，使橡皮条拉中，使橡皮条拉长时结长时结点点O的位的位置一定要相同置一定要相同(保保证证作用效果相同作用效果相同)3不要用老化的橡皮条，不要用老化的橡皮条，检查检查方法是用一个方法是用一个弹弹簧簧测测力力计计拉橡皮条，要反复做几次，使橡皮条拉到拉橡皮条，要反复做几次，使橡皮条拉到相同的相同的长长度看度看弹弹簧簧测测力力计读计读数有无数有无变变化化4细绳细绳套套应应适当适当长长一些，便于确定力的方向不一些，便于确定力的方向不要直接沿要直接沿细绳细绳套的方向画直套的方向画直线线，应应在在细绳细绳套末端套末端用用铅铅笔画一个点，去掉笔画一个点，去掉细绳细绳套后，再将所套后，再将所标标点与点与O点点连连直直线线确定力的方向确定力的方向5在同一次在同一次实验实验中，画力的中，画力的图图示所示所选选定的定的标标度要相同，并且要恰当度要相同，并且要恰当选选取取标标度，使所作力的度，使所作力的图图示稍大一些示稍大一些6用两个用两个弹弹簧簧测测力力计计勾住勾住细绳细绳套互成角度地套互成角度地拉橡皮条拉橡皮条时时，其，其夹夹角不宜太小，也不宜太大，角不宜太小，也不宜太大，以以60到到100之之间为间为宜宜实验典例精析实验典例精析某同学做某同学做“探究求合力的方法探究求合力的方法”实验时实验时，主，主要步要步骤骤是：是：A在桌上放一在桌上放一块块方木板，在方木板上方木板，在方木板上铺铺一一张张白白纸纸，用，用图钉图钉把白把白纸钉纸钉在方木板上在方木板上B用用图钉图钉把橡皮条的一端固定在板上的把橡皮条的一端固定在板上的A点，点，在橡皮条的另一端拴上两条在橡皮条的另一端拴上两条细绳细绳，细绳细绳的另一端的另一端系着系着绳绳套套题型一题型一对实验方法和实验步骤的考查对实验方法和实验步骤的考查例例例例1 1C用两个用两个弹弹簧簧测测力力计计分分别别勾住勾住绳绳套，互成角度地套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸拉橡皮条，使橡皮条伸长长，结结点到达某一位置点到达某一位置O.记记录录下下O点的位置，点的位置，读读出两个出两个弹弹簧簧测测力力计计的示数的示数D按按选选好的好的标标度，用度，用铅铅笔和刻度尺作出两只笔和刻度尺作出两只弹弹簧簧测测力力计计的拉力的拉力F1和和F2的的图图示，并用平行四示，并用平行四边边形定形定则则求出合力求出合力F.E只用一个只用一个弹弹簧簧测测力力计计，通，通过细绳过细绳套拉橡皮条使套拉橡皮条使其伸其伸长长，读读出出弹弹簧簧测测力力计计的示数，的示数，记记下下细绳细绳套的方套的方向，按同一向，按同一标标度作出度作出这这个力个力F的的图图示示F比比较较F和和F的大小和方向，看它的大小和方向，看它们们是否相同，是否相同，得出得出结论结论上述步上述步骤骤中：中：(1)有重要有重要遗遗漏的步漏的步骤骤的序号是的序号是_和和_；(2)遗遗漏的内容分漏的内容分别别是是_和和_【思路点思路点拨拨】考考查查学生学生对实验对实验原理的理解，原理的理解，对对实验过实验过程、程、实验实验步步骤骤的掌握情况的掌握情况【解析解析】据探究求合力的方法的操作据探究求合力的方法的操作规规程可知，程可知，有重要有重要遗遗漏的步漏的步骤骤的序号是的序号是C、E.在在C中未中未记记下两下两条条细绳细绳的方向的方向E中未中未说说明是否把橡皮条的明是否把橡皮条的结结点点拉到了同一位置拉到了同一位置O.【答案答案】(1)CE(2)记记下两条下两条绳绳的方向把橡皮条的的方向把橡皮条的结结点拉到点拉到同一位置同一位置O【规规律律总结总结】这类题这类题的解答关的解答关键键是理解是理解实实验验原理，复原理，复习时习时要引起重要引起重视视，然后合理，然后合理设计设计实验实验步步骤骤完成完成实验实验题型二题型二对实验原理、实验误差的考查对实验原理、实验误差的考查例例例例2 2(2010年高考天津理年高考天津理综综卷卷)在探究求合力的方在探究求合力的方法法时时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上端系上带带有有绳绳套的两根套的两根细绳细绳实验时实验时，需要两次拉，需要两次拉伸橡皮条，一次是通伸橡皮条，一次是通过过两两细绳细绳用两个用两个弹弹簧秤互成角簧秤互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个度地拉橡皮条，另一次是用一个弹弹簧秤通簧秤通过细绳过细绳拉拉橡皮条橡皮条(1)实验对实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说说法法是正确的是正确的_(填字母代号填字母代号)A将橡皮条拉伸相同将橡皮条拉伸相同长长度即可度即可B将橡皮条沿相同方向拉到相同将橡皮条沿相同方向拉到相同长长度度C将将弹弹簧秤都拉伸到相同刻度簧秤都拉伸到相同刻度D将橡皮条和将橡皮条和绳绳的的结结点拉到相同位置点拉到相同位置(2)同学同学们们在操作在操作过过程中有如下程中有如下议论议论，其中，其中对对减小减小实验误实验误差有益的差有益的说说法是法是_(填字母代号填字母代号)A两两细绳细绳必必须须等等长长B弹弹簧秤、簧秤、细绳细绳、橡皮条都、橡皮条都应应与木板平行与木板平行C用两用两弹弹簧秤同簧秤同时时拉拉细绳时细绳时两两弹弹簧秤示数之差簧秤示数之差应应尽可能大尽可能大D拉橡皮条的拉橡皮条的细绳细绳要要长长些，些，标记标记同一同一细绳细绳方向的方向的两点要两点要远远些些【解析解析】(1)实验对实验对两次拉伸橡皮条的要求是两次两次拉伸橡皮条的要求是两次拉伸橡皮条的作用效果要相同，故拉伸橡皮条的作用效果要相同，故选项选项B、D正确正确(2)要减小要减小实验误实验误差，差，弹弹簧秤、簧秤、细绳细绳、橡皮条都必、橡皮条都必须须与木板平行用两与木板平行用两弹弹簧秤同簧秤同时时拉拉细绳时细绳时，弹弹簧秤的簧秤的示数之差适当大些即可，拉橡皮条的示数之差适当大些即可，拉橡皮条的细绳细绳要要长长些，些，标记标记同一同一细绳细绳方向的两点要方向的两点要远远些，故些，故B、D正确正确【答案答案】(1)BD(2)BD题型三题型三实验数据的处理实验数据的处理例例例例3 3某同学在做某同学在做“探究求合力的方法探究求合力的方法”实验时实验时，利，利用坐用坐标纸记标纸记下了橡皮筋的下了橡皮筋的结结点位置点位置O点以及两只点以及两只弹弹簧簧测测力力计计拉力的大小，如拉力的大小，如图图252所示所示(1)试试在在图图中作出无中作出无实验误实验误差情况下差情况下F1和和F2的合力的合力图图示，并用示，并用F表示此力表示此力(2)有关此有关此实验实验，下列叙述正确的是，下列叙述正确的是_A两两弹弹簧簧测测力力计计的拉力可以同的拉力可以同时时比橡皮筋的拉比橡皮筋的拉力大力大B橡皮筋的拉力是合力，两橡皮筋的拉力是合力，两弹弹簧簧测测力力计计的拉力的拉力是分力是分力C两次拉橡皮筋两次拉橡皮筋时时，需将橡皮筋，需将橡皮筋结结点拉到同一点拉到同一位置位置O.这样这样做的目的是保做的目的是保证证两次两次弹弹簧簧测测力力计计拉力拉力的效果相同的效果相同D若只增大某一只若只增大某一只弹弹簧簧测测力力计计的拉力大小而要的拉力大小而要保保证证橡皮筋橡皮筋结结点位置不点位置不变变，只需，只需调调整另一只整另一只弹弹簧簧测测力力计计拉力的大小即可拉力的大小即可【解析解析】(1)用平行四用平行四边边形定形定则则作作图图，即以，即以F1、F2为为两两邻边邻边作平行四作平行四边边形，形，对对角角线线就表示合力就表示合力F.(标标上上箭箭头头表明方向表明方向)(2)两分力可以同两分力可以同时时大于合力，大于合力，故故A正确；正确；结结点受三个力作用点受三个力作用处处于平衡状于平衡状态态，其中两，其中两弹弹簧簧测测力力计计的拉力的合力与第三个的拉力的合力与第三个力力橡皮筋的拉力等大反向，橡皮筋的拉力等大反向，图图253是一是一对对平衡力，而橡皮筋的拉力不是合力，故平衡力，而橡皮筋的拉力不是合力，故B错错；只有保只有保证结证结点在同一位置才能点在同一位置才能说说明作用效果相同，明作用效果相同，故故C对对；若两个分力的大小都改；若两个分力的大小都改变变而方向都不而方向都不变变，则则合力必改合力必改变变，结结点的位置必改点的位置必改变变，故，故D错错【答案答案】(1)如如图图253所示所示(2)AC